Kometen misschien toch bron van water op Aarde?

Kometen zijn weer terug in de race als een bron van het water in onze oceanen. Waar het water op onze planeet vandaan komt, is namelijk nog altijd een mysterie. Dat zit zo: 4,6 miljard jaar geleden is onze zon ontstaan. En rond onze ster was een schijf van stof en gas. Daar zat ook water bij, maar de hitte van de jonge zon deed dat water in het binnenste deel van die stofschijf verdampen. Het water en andere vluchtige stoffen verdwenen dus. Uit dat binnenste deel is onze planeet ontstaan.

Dus hoe zijn wij dan geëindigd met een planeet met zoveel water? Om dat te onderzoeken is water van kometen onderzocht op de hoeveelheid deuterium in het water. Deuterium is een broertje van het waterstof-atoom, maar dan verzwaard met een neutron. Water met waterstof verdampt sneller dan water met deuterium (zwaar water). Dat levert een bepaalde verhouding tussen deze twee stoffen op (D/H ratio).

Van een aantal kometen weten we nu die verhouding tussen deuterium en waterstof, zoals bijvoorbeeld dankzij de Rosetta missie. Maar de verhouding komt niet overeen met dat op Aarde. En dus zijn astronomen de aandacht al aan het verleggen naar asteroïden als bron van water.

413294main_ED09-0352-01_full_full.jpg
Het SOFIA observatorium is gebouwd in een Boeing 747SP. De spiegel van de telescoop is 2,5 meter in doorsnede. Het is een samenwerkingsverband van NASA en de Duitse ruimtevaartorganisatie DLR.

Maar bij nieuwe metingen van NASA’s vliegende observatorium SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy) aan komeet 46P/Wirtanen, is wel een zelfde verhouding deuterium-waterstof gevonden. Dat is de derde komeet die wel overeenkomt met water op onze planeet. De eerdere twee waren: 103P/Hartley en 45P/Honda-Mrkos-Pajdušáková. Er is iets wat deze drie kometen gemeen hebben: het zijn hyperactieve kometen.

Hyperactieve kometen spuwen op een of andere manier stukken ijs in hun coma. Daar sublimeren ze pas, in plaats van op het oppervlak van de komeet, zoals bij gewone kometen. Een aantal astronomen denkt nu dat er op niet-hyperactieve kometen de verhouding deuterium-waterstof onder invloed van zonlicht op de een of andere manier verandert is. Bij hyperactieve kometen komt het ijs meer van binnen en is mogelijk nog ongewijzigd, ofwel veel meer zoals het water op Aarde.

De theorie overtuigt nog niet iedereen, maar er kunnen verdere tests in Aardse laboratoria gedaan worden. Bijvoorbeeld of de deuterium-waterstof verhouding op een of andere manier beïnvloed kan worden.

Bron:

https://www.scientificamerican.com/article/hyperactive-comets-hint-at-origins-of-earths-oceans/

 

Water van Saturnus’ ringen en manen lijkt op dat van Aarde.

De Cassini missie heeft meer dan een jaar na het einde alsnog voor een verrassing gezorgd: water in de ringen van Saturnus en veruit de meeste manen, lijkt op water op Aarde. Wanneer wetenschappers water of waterijs van verschillende hemellichamen vergelijken, kijken ze naar de verhouding deuterium en waterstof. Deuterium is een isotoop van waterstof en komt niet zo heel veel voor. We dachten dat Aards water van kometen kwam, maar toen liet de Rosetta missie zien dat de deuterium/waterstof verhouding van het ijs er niet op lijkt. Nu zijn we nog steeds op zoek naar de bron van onze oceanen.

Saturnus is in ieder geval niet de plek waar hetzelfde water als dat op Aarde verwacht werd. In het gebied van de “buiten-planeten” is het kouder en hadden wetenschappers een veel hogere deuterium/waterstof verhouding verwacht. Maar de Cassini missie heeft laten zien dat de deuterium/waterstof verhouding vergelijkbaar is. Dat waterijs bij Saturnus lijkt op Aards water is onverwacht.

Er was een maan van Saturnus die trouwens sterk afweek van de rest: Phoebe. Niet alleen de deuterium/waterstof verhouding was veel hoger, ook de verhouding tussen het koolstof-13 isotoop en koolstof-12 week af. Dit wijst er op dat Phoebe ver van buiten komt. Misschien de Kuiper gordel, misschien zelfs verder.

Maar waarom wordt deze ontdekking nu pas gemaakt? Cassini vloog al in 2004 langs Phoebe en heeft 13 jaar onderzoek gedaan aan Saturnus, de ringen en manen. Dat komt omdat wetenschappers dit jaar de kalibratie van het Visual and Infrared Mapping Spectrometer (VIMS) instrument, waar deze metingen gemaakt zijn, hebben verbeterd. Hierdoor kon de nauwkeurigheid van de eerder gemaakte metingen verbeteren.

Bron:
http://www.psi.edu/news/phoebewater